Частотный инвертор: Пять самых распространённых вопросов при выборе преобразователя частоты

Содержание

Пять самых распространённых вопросов при выборе преобразователя частоты


1. Нужно ли выбирать преобразователь частоты с запасом по мощности?

Выбирать преобразователь частоты с запасом по мощности не имеет практического смысла, крутящий момент на валу электродвигателя не определяется мощностью преобразователя частоты, а цена двух устройств близкого номинала отличаться на 10-20%. Выбирается номинал преобразователя частоты, прежде всего, по току электродвигателя. Номинальное значение тока преобразователя частоты должно быть незначительно больше или равно номинальному току электродвигателя.

Для некоторых серий частотных преобразователей производитель указывает две мощности, что это значит?

По характеру нагрузки электродвигателя существует два режима работы:

  • Легкий режим работы, он же насосный или вентиляторный.
    Этот режим работы характерен для центробежных механизмов, момент нагрузки которых пропорционален квадрату скорости вращения рабочего колеса, а мощность, потребляемая центробежным механизмом, изменяется пропорционально кубу частоты вращения рабочего колеса, что позволяет применять частотные преобразователи меньшей мощности.
  • Нормальный режим работы, он же общепромышленный.
    Этот режим работы характерен для конвейеров с постоянным моментом нагрузки и подъемно-транспортных механизмов с высоким пусковым моментом.

К примеру, модель частотного преобразователя Instart FCI-G3.7/P5.5-4B подходит для электродвигателя мощностью 3,7 кВт в общепромышленном режиме или 5,5 кВт в насосном режиме.


2. Что выбрать: преобразователь частоты или устройство плавного пуска?

Устройство плавного пуска (УПП, софт-стартер) и преобразователь частоты два класса разных устройств, отчасти имеющие схожий функционал.

Подробно тему УПП мы разбирали в одной из прошлых статей «Устройство плавного пуска или Soft-Starter», а вкратце скажем, что сравнивать цену двух разных устройств не имеет смысла.

Исходить надо из решаемой задачи.

  • Основное назначение устройства плавного пуска (УПП) – снижать пусковые токи и потребляемую мощность в момент запуска электродвигателя. Устройство плавного пуска работает короткое время в момент запуска и фактически разгоняет электродвигатель до номинальной скорости, после чего коммутирует питание электродвигателя через обводной или встроенный байпас.
  • Основное назначение преобразователя частоты – регулировка скорости вращения выходного вала двигателя, преобразуя частоту и напряжение, подводимое к обмоткам электродвигателя, преобразователь частоты работает непрерывно все время работы электродвигателя.


3. Нужно ли переплачивать за более дорогой преобразователь частоты?

Этот вопрос сложный и ответить на него не так легко, как хотелось бы, но мы, как минимум, попробуем внести ясность.

На цену преобразователя частоты в общем случае влияет:


• Метод управления, реализованный в ПЧ, скалярный или векторный

В основе скалярного метода управления лежит принцип постоянства отношения U/f=const.

Устройства, реализующие скалярный метод управления, считаются более простыми и в общем случае подходят для управления нагрузкой с низким пусковым моментом на валу электродвигателя.

В основе преобразователей частоты, реализующих векторный режим управления, лежит значительно более сложная математическая модель, с постоянным отслеживанием или расчетом положения вала электродвигателя для поддержания постоянства крутящего момента. Скалярный режим управления в таких устройствах поддерживается по умолчанию, а векторный режим требует пользовательского программирования.


• Наличие встроенных интерфейсов и функционала

Как и в любой технике, преобразователь частоты содержит кроме основного функционала, дополнительные функции, встроенные интерфейсы удаленного управления, некоторые модели содержат в себе полноценные функции ПЛК. Дополнительный функционал – это плюс, но в первую очередь необходимо оценить необходимость такового, прежде чем сравнивать цену двух устройств.


• Плата за бренд

В этом пункте мы не раскрыли ничего нового, действительно переплата за бренд существует, ничего личного, это просто маркетинг. Но мы убеждены, переплата за бренд должна быть разумной, поэтому предлагаем, в том числе, преобразователи частоты от компании Delta Electronics которая входит в тройку лидеров по количеству производимых частотных приводов. Кроме своего имени, отсчитывающего время с 1971 года, компания Delta Electronics может предложить широкую номенклатуру частотных преобразователей: экономичные, компактные, универсальные, специализированные для лифтов, для насосов и вентиляторов.


4. Можно ли сэкономить, купив один преобразователь частоты на два и более электродвигателя?

Принцип работы частотного преобразователя и критерии его выбора

Краткое описание назначения, принципа работы и критериев выбора частотного преобразователя, как устройства управления асинхронным электродвигателем

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является сегодня самым массовым и надежным устройством для привода различных машин и механизмов.

Но у каждой медали есть и обратная сторона.

Два основных недостатка асинхронного двигателя – это невозможность простой регулировки скорости вращения ротора, очень большой пусковой ток – в пять, семь раз превышающий номинальный. Если использовать только механические устройства регулирования, то указанные недостатки приводят к большим энергетическим потерям и к ударным механическим нагрузкам. Это крайне отрицательно сказывается на сроке службы оборудования.

Частотный преобразователь

В результате исследовательских работ в этом направлении родился новый класс приборов, позволивший решить эти проблемы не механическим, а электронным способом.

Частотный преобразователь с широтно–импульсным управлением (ЧП с ШИМ) снижает пусковые токи в 4-5 раз. Он обеспечивает плавный пуск асинхронного двигателя и осуществляет управление приводом по заданной формуле соотношения напряжение / частота.

Частотный преобразователь дает экономию по потреблению энергии до 50%. Появляется возможность включения обратных связей между смежными приводами, т.е. самонастройки оборудования под поставленную задачу и изменение условий работы всей системы.

Принцип работы частотного преобразователя

Частотный преобразователь с ШИМ представляет собой инвертор с двойным преобразованием напряжения. Сначала сетевое напряжение 220 или 380 В выпрямляется входным диодным мостом, затем сглаживается и фильтруется с помощью конденсаторов.

Это первый этап преобразования. На втором этапе из постоянного напряжения, с помощью микросхем управления и выходных мостовых IGBT ключей, формируется ШИМ последовательность определенной частоты и скважности. На выходе частотного преобразователя выдаются пачки прямоугольных импульсов, но за счет индуктивности обмоток статора асинхронного двигателя, они интегрируются и превращаются наконец в напряжение близкое к синусоиде.

Критерии выбора частотных преобразователей

Выбор по функциям

Каждый производитель пытается обеспечить себе конкурентное превосходство на рынке. Первое правило для обеспечения максимума продаж – это низкая цена. Поэтому производитель стремиться включить в свое изделие только необходимые функции. А остальные предлагает в качестве опций. Прежде чем купить частотный преобразователь, определитесь, какие функции вам нужны. Стоит выбирать тот прибор, который имеет большинство необходимых функций в базовом варианте.

По способу управления

Сразу отбрасывайте те преобразователи, которые не подходят по мощности, типу исполнения, перегрузочной способности и т.д. По типу управления, нужно определиться, что выбрать, скалярное или векторное управление.

Большинство современных частотных преобразователей реализуют векторное управление, но такие частотные преобразователи дороже, чем частотные преобразователи со скалярным управлением.

Векторное управление дает возможность более точного управления, снижая статическую ошибку. Скалярный режим только поддерживает постоянное соотношение между выходным напряжение и выходной частотой, но например, для вентиляторов это вполне достаточно.

По мощности

Если мощности оборудования примерно одинаковы, то выбирайте преобразователи одной фирмы с мощностью по мощности максимальной нагрузки. Так вы обеспечите взаимозаменяемость и упростите обслуживание оборудования. Желательно, чтобы сервис центр выбранного частотного преобразователя был в вашем городе.

По сетевому напряжению

Всегда выбирайте преобразователь с максимально широким диапазоном напряжений как вниз, так и вверх. Дело в том, что для отечественных сетей само слово стандарт может вызвать только смех сквозь слезы. Если пониженное напряжение приведет, скорее всего, к отключению частотного преобразователя, то повышенное может вызвать взрыв сетевых электролитических конденсаторов и входу прибора из строя.

По диапазону регулировки частоты

Частотный преобразователь Верхней предел регулировки частоты важен при использовании двигателей с высокими номинальными рабочими частотами, например для шлифовальных машин ( 1000 Гц и более). Убедитесь, что диапазон частот соответствует вашим потребностям. Нижний предел определяет диапазон регулирования скорости привода. Стандарт – это 1:10. Если вам нужен более широкий диапазон, то выбирайте только векторное управление, запросите параметры привода у производителя. Даже заявленный предел от 0 Гц, не гарантирует устойчивую работу привода.

По количеству входов управления

Дискретные входы нужны для ввода команд управления ( пуск, стоп, реверс, торможение и т.д.). Аналоговые входы необходимы для ввода сигналов обратной связи (регулировки и настройки привода в процессе работы). Цифровые входы нужны для ввода высокочастотных сигналов от цифровых датчиков скорости и положения (энкодеров). Количество входов много не бывает, но чем больше входов, тем сложнее систему можно построить, и тем она дороже.

По количеству выходных сигналов

Дискретные выходы используются для выхода сигналов о различных событиях (авария, перегрев, входное напряжение выше или ниже уровня, сигнал ошибки ит. д.). Аналоговые выходы используются для построения сложных систем с обратными связями. Рекомендации по выбору аналогичны предыдущему пункту.

По шине управления

Оборудование, с помощью которого вы будете управлять частотным преобразователем должно иметь ту же шину и количество входов выходов что и выбранный вами частотный преобразователь. Предусмотрите некоторый запас по входам и выходам для дальнейшей модернизации.

По сроку гарантии

Срок гарантии косвенно позволяет оценить надежность частотного преобразователя. Естественно, нужно выбирать частотный преобразователь с большим сроком. Некоторые производители оговаривают особо случаи поломок, которые не являются гарантийными. Всегда тщательно читайте документацию и посмотрите в интернете отзывы о моделях и производителях оборудования. Это поможет правильному выбору. Не жалейте денег на качественный сервис и обучение персонала.

По перегрузочным способностям

В первом приближении, мощность частотного преобразователя нужно выбирать на 10-15% больше мощности двигателя.

Ток преобразователя должен быть больше номинального тока двигателя и чуть больше тока возможных перегрузок.

В описании на конкретный механизм обычно указывают токи перегрузок и длительность их протекания. Читайте документацию! Это вас развлечет, и возможно, обезопасит от поломок оборудования в будущем. Если для привода характерны еще и ударные (пиковые) нагрузки (нагрузки в течении 2-3 сек), то необходимо выбрать преобразователь по пиковому току. Опять возьмите запас 10%.

 

Популярные товары

Шины медные плетеные

Шины изолированные гибкие и твердые

Шинодержатели

Изоляторы

Индикаторы наличия напряжения

Преобразователь частоты, автономный инвертор напряжения

Преобразователь частоты  (ПЧ) – электронное устройство, предназначенное для преобразования частоты на входе в напряжение на выходе другой частоты. ПЧ необходимы при регулировании частоты вращения электродвигателя. Применение ПЧ стало прорывом в сфере электротехники, поскольку это резко повысило качество управления электродвигателем.

Частотники различаются по конструкции, по конструктивному типу делятся на:

— Электромашинные. Представляют собой двигатели переменного тока, работающие в режиме генератора.

— Электронные (или полупроводниковые).  Силовая часть ПЧ состоит из тиристоров или транзисторов, и управляются от микроконтроллера. Применяются для однофазных или трехфазных систем, могут иметь фильтр, используют звено постоянного тока.

Далее, преобразователи частоты классифицируются:

— непосредственные. Реверсивный тиристорный преобразователь работает с сетью напрямую.

ПЛЮСЫ:

— возможность работы в режиме рекуперации. Рекуперация — возврат энергии в сеть.

— высокий К.П.Д.

— широкий диапазно на низких частотах

МИНУСЫ:

— перегрев двигателя, уменьшения момента инерции, созданием помех в цепи. Обусловлено формой переменного напряжения, в котором присутствуют субгармоники и постоянная составляющая.

— двухзвенный. Реверсивный тиристорный или транзисторный преобразователь, использует звено постоянного тока (автономный инвертор и выпрямитель), использует фильтр типа (L-C).

Также, широкое применение получили автономные инверторы тока.

В отличии от автономного инвертора напряжения, где регулируемой выходной величиной является напряжение, в инверторе тока регулируемой величиной является ток (А). Основным источником в формировании выходного сигнала заданной частоты является частота управления транзисторов или тиристоров. Чем выше частота, тем лучше качество синусоиды на выходе преобразователя частоты, также,  увеличиваются потери в преобразователе.

Автономный инвертор с управляемым выпрямителем (схема)

Тиристоры VS1-VS6 выпрямляют переменный ток в постоянный. Транзисторы VT1-VT6 преобразуют постоянное напряжение в заданную частоту на выходе. Диоды VD1-VD6 осуществляют защитную функцию транзисторов от перенапряжений, а также обеспечивают функцию обратного выпрямителя при торможении машины. Транзистор VT7 используется как ключ для резистора торможения Rб.  При увеличении напряжения на конденсаторе Сф выше заданного, транзистор VT7 открывается и коммутирует в работу тормозной резистор Rб, на котором рассеивается энергия от электрической машины. При глубоком регулировании VD0 увеличивает коэффициент мощности выпрямителя.

Автономный инвертор напряжения с неуправляемым выпрямителем

Диоды VD7-VD12 выпрямляют напряжение. Транзисторы VT1-VT6 преобразуют постоянное напряжение в переменное заданной частоты. Диоды VD1-VD6 обеспечивают защиту транзисторов от перенапряжений, кроме этоого обеспечивает функцию обратного выпрямителя при торможении машины. Транзистор VT7 коммутирует  тормозной резистор Rб. Также, за счет использования ШИМ происходит регулирование амплитуды выходного напряжения и его частоты.

ПЛЮСЫ:

— возможность выдачи частоты на частотах выше и ниже частоты сети

— «чистая» форма синусоиды на выходе

— гибкость построения систем управления 

— простая адаптация для систем с постоянным током

— широкие возможности для управления и написания софта

МИНУСЫ:

— большая масса и габариты.

— стоимость

— низкий К.П.Д, потери мощности в звеньях постоянного тока.

УПРАВЛЕНИЕ ОТ ПЧ

Для обеспечения необходимой частоты вращения, могут применяться следующие способы (принципы) управления:

— Скалярный. Поддержание определенного магнитного поля в обмотках статора.Имеют низкую стоимость и простоту в конструкции. Диапазон регулирования начинается от 10%. Широкое применение нашли в системах управления насосами, вентиляторами, где не требуется обеспечивать обратную связь от нагрузки.

— Векторное управление. Производится автоматическое вычисление магнитных полей статора и ротора. Обеспечивается постоянная частота вращения ротора в зависимости от изменяемой нагрузки. Широкое применение нашли в системах, где требуется поддерживать заданный момент инерции на низких скоростях. Векторное управление возможно с обратной связью от нагрузки (например давление после насоса), при этом диапазон регулирования может быть 1:1000.

Режимы управления частотными преобразователями

Как правило, в современных частотных преобразователей реализована возможность управления и работы в нескольких режимах:

1) Ручное управление.

Пуск и остановка электродвигателя осуществляются с панели или пульта управления частотника. Оператор или инженер самостоятельно меняет частоту вращения, при этом во внештатных ситуациях, ПЧ автоматически прекращает работу

2) Дистанционное управление.

Широко используется в системах, где требуется автоматизация без участия оператора. Возможно управление по протоколу (ModBus RTU, Profinet, CanBus), либо по стандартным сигналам тока или напряжения (4..20мА, 0-10В)

3) Управление по дискретным входам или “сухим контактам”.

Аналогичный способ управления, отличие что ПЧ работает по дискретным сигналам.

4) Управление по заданным алгоритмам.

Дорогостоящие частотники имеют на борту функцию запуска или останова, а также реверса с учетом событий (например дата-время)

ПЛЮСЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ:

— защита электродвигателя. Электродвигатель защищен от перегрева, токов короткого замыкания на 99%. Вывести из строя ПЧ достаточно сложно, надежное устройство.

— широкий диапазон регулирования

— возможность автоматизации

— отличные эксплутационные характеристики

Частотный преобразователь для электродвигателя — устройство, принцип работы

Для несведущего человека словосочетание «частотный преобразователь для электродвигателя» звучит совершенно непонятно. Что это такое, какие частоты и во что он преобразовывает — даже и не хочется задумываться. А ведь подобные устройства занимают не последнее место по важности практически на любом производстве.

Да что промышленность, некоторые приборы и в быту не смогли бы так облегчать жизнь, как они это делают, не будь изобретен частотный преобразователь. Самый яркий тому пример — стиральная машина-автомат. Ведь все изменения скорости вращения барабана при стирке, полоскании или отжиме — это заслуга подобного устройства.

А электромоторы современных автомобилей — ведь и в них за скорость вращения отвечают преобразователи частоты. Кстати, тем, кто ездит на работу на таком виде транспорта, как трамвай и троллейбус, наверное, тоже будет интересно понять, как развивает обороты подобная техника. А значит, необходимо разобраться, что же такое частотный преобразователь, как он устроен и по какому принципу работает, и как сделать подобное устройство так, чтобы оно было понятно даже для чайников.

Внешний вид частотного преобразователя

Что такое частотник?

Под этим термином подразумевается частотный преобразователь для двигателя, то есть сложное техническое устройство, которое обладает возможностью преобразовывать входной переменный ток 50 Гц, меняя на выходе частоту. Если брать характеристики современных преобразователей, то параметры их работы могут колебаться в диапазоне от 1 до 800 Гц.

Многие могут спросить, для чего нужно такое преобразование частоты. Все просто — для плавного запуска и изменения оборотов любого электродвигателя. Как раз по этой причине и появляется разница в скорости вращения барабана современных стиральных машин.

Все преобразователи можно разделить на три основных типа – это однофазный аппарат, трехфазный и высоковольтный. Схема частотника любого из этих типов схожа, за исключением небольших нюансов.

Принцип работы высокочастотного преобразователя заключается в создании экономичного режима, при помощи которого появляется возможность управлять такими характеристиками, как привод, скорость и крутящий момент агрегата, согласовываясь с заданными параметрами и характером циклов.

Вместе с выполняемой основной работой, на жидкокристаллический экран, которым снабжен современный частотный преобразователь для асинхронного двигателя, выводится информация о параметрах; выходное значение частот, скоростей, мощностей, а так же крутящих моментов. Так же на нем отображается и информация о продолжительности функционирования.

Схема, отображающая принцип частотного преобразователя

Преобразователь частоты для асинхронных двигателей по назначению, которое может быть:

  • Промышленным, с мощностями, не превышающими 315 кВт, с тремя фазами;
  • Частотники векторного управления, с мощностями, не превышающими 500 кВт, так же с тремя фазами;
  • С управлением аппаратами насосно-вентиляторного типа, с нагрузкой до 315 кВт;
  • Для работы с кранами и другими механизмами подъемного типа;
  • Применяемые во взрывоопасных областях;
  • Частотные преобразователи, монтируемые непосредственно на двигатели.

Строение современного преобразователя

Общая схема частотного преобразователя состоит из двух составляющих — это управляющая и силовая. Обычно вторая выполнена с использованием транзисторов или тиристоров. Основную работу по контролю выполняют микропроцессоры, которые посредством работы ключа, который замыкает, либо размыкает цепь, работая как привод. Он решает многие задачи, связанные не только с контролем работы двигателя, но и с защитой при возникновении внештатной ситуации, и с диагностикой оборудования.

Так же преобразователи частоты можно разделить на два типа по принципам их работы — с промежуточным звеном или без него.

Область применения каждого из типов и видов частотных преобразователей как раз и обусловлена преимуществами и недостатками, которыми они обладают.

Теперь, когда в общих чертах стал понятен принцип действия частотного преобразователя, имеет смысл разобраться с вопросом выбора подобного электропривода для частных целей.

Конечно, если известна электрическая схема преобразователя частоты, то вполне реально собрать подобный частотник своими руками, но это очень трудоемкий процесс, который под силу только профессионалу. Любитель, не знакомый со спецификой подобной работы не соберет самодельный инвертор.

Полная схема частотного преобразователя

Конечно, производитель заинтересован в снижении себестоимости изготавливаемой продукции, так сохраняется его конкурентоспособность и увеличивается прибыль. А потому он старается минимизировать затраты за счет уменьшения возможностей частотных преобразователей, в результате чего производятся агрегаты с минимальным функционалом, но по меньшей цене.

Как раз набор встроенных функций и может играть главную роль при выборе подобных устройств, так как от этого может зависеть и долговечность приобретаемого частотного преобразователя. А потому необходимо понять, какие функции будут важны, а какими можно поступиться в угоду кошельку.

Способ управления

По этому параметру асинхронный преобразователь частоты может быть скалярным или векторным. Вторые в наше время более распространены, но и стоимость их выше. Главное достоинство векторных частотных преобразователей в их регулировке, которая очень точна. У скалярных частотников простейшее управление, не способное к изменению частот в процессе работы двигателя, а, следовательно, и его скорости. Поэтому оптимальной станет установка подобных устройств на маломощные двигатели, например, вентиляторы. Он вполне обеспечит плавный пуск, минимизирует расход электроэнергии и продлит срок службы двигателя, но это все, на что он способен.

По мощности

Не возникает вопросов в том, что лучше агрегаты с большей мощностью. Хотя для бытового использования подобный показатель не слишком важен, главное, чтобы хватило для двигателя, на который будет устанавливаться приобретаемый частотный преобразователь.

Основное внимание следует обратить на марку агрегата. Идеальным будет вариант приобретения устройства, сделанного именно тем производителем, который выпустил и двигатель. От этого будет зависеть эффективность рабочего тандема. Да и присутствие поблизости фирменного центра обслуживания играет немаловажную роль.

Схема блока питания для частотного преобразователя.

Напряжение в сети

Здесь, конечно же, главный критерий — широта рабочего диапазона напряжений. Все знают, как работает наша электросеть, где перепады временами бывают очень существенными, а потому подумать о безопасности оборудования при подобных неприятностях стоит заранее. Конечно, понижение в сети не доставит больших неприятностей, максимум – отключится частотник для трехфазного электродвигателя, а вот резкое повышение может привести к очень серьезным последствиям. Электролитические конденсаторы, скорее всего, не выдержат и взорвутся, что, естественно, приведет к выходу из строя устройства на долгое время.

Частотная регулировка

В этом вопросе решать придется каждому самому, исходя из области применения частотного преобразователя. К примеру, если частотник пойдет на шлифовальную машину, то, скорее всего, необходимый диапазон регулируемых частот составит 10–100 Гц. Особенность этого параметра в том, что если требуется действительно широкодиапазонный агрегат, то необходимо устройство векторного типа.

Дискретные входы

Для обеспечения формирования необходимой команды с блока управления в частотниках имеются специальные входы, называемые дискретными. Посредством их происходят все рабочие процессы в двигателе, то есть именно они управляют запуском, остановкой, разгоном и торможением, реверсом и т.п. Обратная связь, при помощи которой происходят операции контроля за состоянием и настройки, производится посредством аналоговых входов. По сути, большее количество подобных функций улучшает качество устройства, но в то же время и усложняет его настройки, и увеличивает ценовую категорию.

Варианты подключения электродвигателя

Соотношение цены и количества выводов

Конечно, необходимо присутствие выводов, как аналоговых, так и дискретных, без них невозможна работа частотного преобразователя и взаимодействие его с двигателем. К тому же большее их количество обеспечивает и лучшее взаимодействие агрегатов, но ведь и ценовую политику никто не отменял. Сложности в вопросе, как настроить инвертор, не столь существенны, так как при неспособности одного человека их произвести, всегда может найтись тот, кто выполнит подобную работу.

В общем, в этом вопросе каждый сам решает по мере своих финансовых возможностей.

Перегрузки и ШУ

ШУ или шина управления выбирается согласно схеме подключения устройства. Необходимо понимать, что входы и выходы должны быть в равных количествах, но, при этом, оптимальным будет небольшой запас, ведь оборудование, возможно, будет совершенствоваться.

При подборке частотного преобразователя желательно наличие документов по техническим характеристикам двигателя. Агрегат по номиналу должен быть мощнее двигателя как минимум на 10 %. Ну при отсутствии документации, если gпоказатели не известны, конечно, придется «угадывать» параметры приемлемого частотного преобразователя.

Области применения

Благодаря тому, что множество моделей современных частотников выполнены с применением высоких технологий, с внедрением в их схему микроконтроллеров увеличилось и количество выполняемых ими функций, практически вся работа по управлению и безопасности легла на них, с чем они вполне успешно справляются.

И тому подтверждение — практически во всех отраслях производств задействован именно векторный частотник для трехфазного электродвигателя на микроконтроллерах. Область применения подобных агрегатов:

  • Водоснабжение, теплоснабжение с изменением темпов передачи воды, как горячей, так и холодной. Теперь не требуется постоянное участие человека в регулировании этих процессов, так как встроенный микроконтроллер справляется со всем сам. Человеку остается лишь контроль.
  • Заводские условия машиностроения. Станки с числовым программным управлением прекрасно себя зарекомендовали.
  • Легкая текстильная промышленность так же постепенно наращивает количество станков, контролируемых подобными устройствами.
  • Энергетика и производство топлива.
  • Технологические процессы управленческой автоматики.
  • Насосы для водоотведения.

Для управления частотным преобразователем существуют специально созданные программы, которые поддерживают непрерывную связь с основным компьютером через беспроводные сети. Здесь же, на монитор, работающий с ними в связке, выводятся и все показатели, которые касаются состояния агрегата, проделанную работу и так далее, отсюда и осуществляется полное управление циклами, будь то запуск или остановка двигателя, ускорение, замедление или реверс. Естественно, что все данные архивируются и сохраняются на сервере и могут быть использованы по мере надобности.

Подобный обмен производится поэтапно, следуя алгоритму «идентификация – инициализация – управление». Такой принцип работы частотных преобразователей и обеспечивает им популярность.

И даже цены на устройства, обеспечивающие бесперебойное питание в наше время, зависят от наличия или отсутствия в них таких устройств, а потому, скорее всего и экономика, и энергетика должны показать более высокий и быстрый рост именно благодаря новейшим и высокотехнологичным разработкам частотных преобразователей.

Похожие статьи:

Что такое преобразователь частоты?

Преобразователь частоты изменяет частоту и величину выходного напряжения для изменения скорости, мощности и крутящего момента подключенного асинхронного двигателя в соответствии с условиями нагрузки. Типичный преобразователь частоты состоит из трех основных частей:

Выпрямитель Промежуточная цепь / шина постоянного тока Инвертор

Вы можете заметить, что рисунок выглядит подозрительно похожим на рисунок для ИБП с двойным преобразованием. Фактически, основное различие между ними заключается в том, что элементы управления секцией инвертора в ИБП пытаются поддерживать постоянное выходное напряжение и частоту независимо от выходного тока, в отличие от изменения напряжения и частоты с обычно согласованным выходным током для ускорения или замедления нагрузка на двигатель.Следовательно, преобразователи частоты обычно рассчитываются по максимальному выходному току, а ИБП - по выходной мощности.

Хотя точная конфигурация каждой секции преобразователя частоты может варьироваться от производителя к производителю, основная структура остается неизменной. Секция выпрямителя состоит из набора быстродействующих переключателей, которые преобразуют поступающее переменное напряжение в пульсирующее постоянное напряжение. Промежуточная цепь состоит из шины постоянного тока и связанной с ней схемы для стабилизации и сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя.Напряжение на шине постоянного тока примерно в 1,414 раза больше, чем входящее напряжение переменного тока, в зависимости от типа конструкции. Это напряжение на шине постоянного тока поступает в инверторную секцию, которая синтезирует выходное синусоидальное напряжение переменного тока из напряжения на шине постоянного тока.

Выходной сигнал секции инвертора не является истинной синусоидой, а является приближением, основанным на принципах широтно-импульсной модуляции (PWM), которая является преобладающей технологией инверторов. Множество быстродействующих переключателей в секции инвертора генерирует импульсы напряжения с постоянной величиной, пропорциональной напряжению на шине постоянного тока.В 3-фазном преобразователе частоты имеется шесть переключателей с парой переключателей для каждой фазы. В каждой паре переключателей один переключатель генерирует положительную составляющую синусоидальной волны, а второй генерирует отрицательную составляющую синусоидальной волны из напряжения на шине постоянного тока. Чем дольше переключатель находится в положении «включено», тем выше выходное напряжение; и наоборот, чем дольше переключатель находится в выключенном состоянии, тем ниже выходное напряжение. Эта длительность включения для каждого импульса называется шириной импульса. Длительность / интервалы этих положительных и отрицательных импульсов постоянного напряжения определяют синтезируемые выходное напряжение и частоту переменного тока.

Скорость, с которой эти переключатели могут включаться и выключаться, называется несущей частотой. Когда несущая частота увеличивается, соответствующий выходной сигнал может иметь гораздо более высокое разрешение, что приводит к более плавной форме выходного сигнала с меньшими колебаниями / искажениями. Такой более плавный выход может улучшить характеристики крутящего момента двигателя на низкой скорости и уменьшить слышимый шум от ламинирования двигателя. Кроме того, более быстрое переключение может улучшить управляемость инвертора на выходе с соответствующим улучшенным динамическим откликом.

Прежние конструкции инверторов обычно использовали кремниевые управляемые выпрямители (SCR) или биполярные переходные транзисторы (BJT) в качестве переключающих компонентов. SCR могут работать в диапазоне от 250 до 500 Гц, а BJT могут работать в диапазоне от 1 до 2 кГц. Большинство современных преобразователей частоты используют биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) для секции инвертора. БТИЗ могут включаться и выключаться с гораздо более высокой частотой, до 20 кГц. Более высокие несущие частоты, связанные с IGBT, предлагают некоторые ключевые преимущества по сравнению с более старыми инверторами SCR и BJT, но также имеют серьезный компромисс, который будет обсужден позже.

БТИЗ обычно не используются во внешних интерфейсах выпрямителя преобразователя частоты. В выпрямителях с преобразователем частоты обычно используются тиристоры или аналогичные компоненты с более медленным переключением. У тиристоров есть преимущество в том, что их более простая конструкция более надежна при переменном качестве входного напряжения и имеет относительно низкую стоимость. Однако, как уже упоминалось, более высокая несущая частота IGBT на инверторе может вызвать проблемы, так же как и более низкая частота SCR на входе выпрямителя. Эти более низкие частоты переключения на входе могут вызвать чрезмерные гармонические искажения в источнике напряжения.В зависимости от величины общих гармонических искажений, вносимых преобразователем частоты, и того, какие другие нагрузки (освещение, компьютеры и т. Д.) Используют ту же услугу, может потребоваться смягчение в соответствии с IEEE 519-1992. Некоторого смягчения можно добиться, используя 12-пульсный инвертор вместо 6-пульсного, или добавляя линейные дроссели или зигзагообразный трансформатор со сдвигом фазы, используемый для изоляции привода. Изолирующие трансформаторы привода были разработаны для защиты преобразователя частоты от помех, возникающих в результате нарушений питания на входе.Они очень мало делают для уменьшения величины гармонических токов, которые преобразователь частоты отражает обратно в энергосистему.

Преобразователи частоты - преобразователи частоты

ИНВЕРТОРЫ ЧАСТОТЫ ВВЕДЕНИЕ

( Высокопроизводительный драйвер переменного тока с векторным управлением)

■ Быстрый отклик достигается за счет использования специальной микросхемы DSP, которая используется для
управление высокоскоростным двигателем
■ Модульная конструкция оборудования может обеспечить работу системы с высокой стабильностью
производительность
■ Идеальная форма с плавными контурами пользуется популярностью у клиентов
■ Вентиляторы привода переменного тока можно легко заменить, приняв независимый ветер
канал. Эффект отвода тепла очень хороший
■ Пользователи могут выбрать следующие четыре метода управления в соответствии с их
Для приложения требуется: Векторное управление без PG Card; Векторное управление с PG
Карта; Контроль крутящего момента; V / F Control
■ Есть два способа вывода аналогового сигнала и один способ импульсного сигнала
ввод. Для выбора доступны более мощные многофункциональные запасные клеммы
■ Специальная функция автоадаптации может эффективно решить проблему
частые отключения из-за перегрузки по току
■ Функция AVR может заставить драйвер переменного тока не останавливаться при мгновенном сбое питания
происходит
■ Функции, такие как PID внутри, 16 шагов управления скоростью и простой PLC могут
удовлетворить различные потребности приложений
■ Пользователи могут выбрать ПК или ПЛК для управления верхним компьютером через RS485
интерфейс связи с протоколом MODUS RTU ASCII внутри

Технологические особенности

Характеристики ввода / вывода

Диапазон номинального входного напряжения: 380 В / 220 В 15%

Номинальный диапазон входной частоты: 47 ~ 63 Гц

Диапазон номинального выходного напряжения: 0 ~ номинальное входное напряжение

Номинальная выходная частота: 0 ~ 650 Гц

Характеристики периферийного интерфейса

Программируемый цифровой вход: 6 входных каналов

Выход с открытым коллектором: обеспечивает 1 выходной канал

обеспечивает 1 выходной канал)

Аналоговый выход: 2 выходных канала:

Терминал FM: 0/4 ~ 20 мА или 0 ~ 10 В

AM Терминал: 0 ~ 10 В

(примечание: 7. 5 кВт и ниже обеспечивает только терминал FM)

канал: 0 ~ 50 кГц

Управляющие характеристики

Режим управления

(SVC), режим управления V / F, режим управления крутящим моментом

Перегрузочная способность: 150% номинального тока в течение 60 секунд и 180% от

номинальный ток в течение 10 секунд.

Пусковой крутящий момент: 0,5 Гц / 150% (SVC)

Коэффициент скорости вращения: 1: 100 (SVC)

Точность регулирования скорости: 0.5% от максимальной скорости

Несущая частота: 1,0 ~ 15,0 кГц

Функциональные характеристики

настройка связи, настройка PID и т. Д.

Функция ПИД-регулирования

Функция многоскоростного управления: 16-ступенчатое регулирование скорости

Функция контроля частоты колебаний

Непрерывная работа при мгновенном отключении питания

Функция автоматической регулировки напряжения: автоматически сохраняет выход

постоянное напряжение при нестабильном питании.

Обеспечивает до 25 видов защиты от неисправностей: от перегрузки по току,

перенапряжение, пониженное напряжение, перегрев, отсутствие фазы, перегрузка и

другая функция защиты. Типоразмер (диапазон мощности ≤7,5 кВт) :

Залог Диапазон мощности (кВт) A (мм) B (мм) H (мм) Вт (мм) D (мм) Монтажное отверстие
(мм)
Установочный размер Размер продукта
220В 0. 2 ~ 0,75 74,5 135 149 85 118,5 3,5
1,5 ~ 2,2 88,2 162,5 176,6 101,8 137,9 5,5
380В 0. 75 ~ 4 88,2 162,5 176,6 101,8 137,9 5,5
5,5 ~ 7,5 115,8 245,5 266,1 132 163 5,5


Типоразмер (диапазон мощности 11 ~ 630 кВт) :

Диапазон мощности (кВт) A (мм) B (мм) H (мм) h2 (мм) Вт (мм) D (мм) Установка
Диафрагма
(мм)
Установочный размер Размер продукта
11 ~ 18. 5 156,6 378,3 355,4 392 212 190 Φ6,2
22 ~ 37 235 447 435,5 463 290 215. 9 Φ7
45 ~ 55 260 580 552,5 600 390,4 267,7 Φ10
75 ~ 93 343

Инвертор с частотным преобразователем - Преобразователи частоты Последняя цена, производители и поставщики

Популярные изделия для преобразователей частоты с частотным преобразователем

Привод переменного тока LS Starvert iG5A

10 000

Система управления кхуши Приводы переменного тока Schneider ATV610

12000 рупий

Maven Automation Трехфазный частотный привод ABB

15 000 рупий

Falcon Technologies Инвертор VFD

20000 рупий

Tac Automation Private Limited Частотно-регулируемый привод

12,584 рупий

Втех Электрокон Цифровой частотный привод ABB

28000 рупий

Originative Solutions Network Private Limited Частотно-регулируемый привод D700

40000 рупий

Vertex Power Control Private Limited Привод переменного тока Siemens V20, 0.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *